Истражувачите од Империјалниот колеџ во Лондон измислија нова структура слична на лист која може да собира и генерира фотоволтаична сончева енергија и да произведува свежа вода, имитирајќи го процесот што се случува во вистинските растенија.
Наречен „ПВ лист“, иновацијата „користи ниски цени на материјали што би можеле да инспирираат нова генерација на технологии за обновлива енергија“.
Студиите покажаа дека фотоволтаичните лисја „можат да создадат повеќе од 10 проценти повеќе електрична енергија од конвенционалните соларни панели, кои губат до 70 проценти од сончевата енергија во околината“.
Доколку се користи ефикасно, пронајдокот може да произведе и над 40 милијарди кубни метри свежа вода годишно до 2050 година.
„Овој иновативен дизајн има голем потенцијал значително да ги подобри перформансите на соларни панели, истовремено обезбедувајќи економичност и практичност“, рече д-р Qianан Хуанг, истражувач емиритус во Одделот за хемиско инженерство и автор на новата студија.
Вештачките лисја се дизајнирани да ја елиминираат потребата за пумпи, вентилатори, контролни кутии и скапи порозни материјали.Исто така, обезбедува термичка енергија, се прилагодува на различни соларни услови и толерира температури на околината.
„Имплементацијата на овој иновативен дизајн на листови може да помогне во забрзувањето на глобалната транзиција на енергија, додека се осврнува на два глобални предизвици: зголемена побарувачка за енергија и свежа вода“, рече Христос Кристал, шеф на лабораторијата за процеси на чиста енергија и автор на студијата.Рече Маркид.
Фотоволтаичните лисја се засноваат на вистински лисја и го имитираат процесот на транспирација, дозволувајќи му на растението да пренесува вода од корените до врвовите на лисјата.
На овој начин, водата може да се движи, дистрибуира и испари низ PV лисјата, додека природните влакна ги имитираат сноповите на вените на лисјата, а хидрогелот ги имитира клетките на сунѓер за ефикасно отстранување на топлината од сончевите PV клетки.
Во октомври 2019 г.
Потоа, во август 2020 година, истражувачите од истата институција, инспирирани од фотосинтезата, развија лебдечки „вештачки лисја“ што можат да користат сончева светлина и вода за производство на чисто гориво.Според извештаите во тоа време, овие автономни уреди би биле доволно лесни за да лебдат и да бидат одржлива алтернатива на фосилните горива без да заземаат земја како традиционални соларни панели.
Може ли лисјата да биде основа за оддалечување од загадувачки горива и кон чисти, позелени опции?
Поголемиот дел од сончевата енергија (> 70%) што удри во комерцијален PV -панел се распаѓа како топлина, што резултира во зголемување на нејзината работна температура и значително влошување на електричните перформанси.Сончевата енергетска ефикасност на комерцијалните фотоволтаични панели е обично помала од 25%.Овде го демонстрираме концептот на хибридна полигенерација фотоволтаична сечило со биомиметичка структура на транспирација направена од еколошки, ефтини и широко достапни материјали за ефективна пасивна контрола на температурата и полигенерација.Експериментално покажавме дека биомиметичката транспирација може да отстрани околу 590 W/m2 на топлина од фотоволтаични клетки, да ја намали температурата на клетките за околу 26 ° C на осветлување од 1000 W/m2 и да резултира во релативно зголемување на енергетската ефикасност од 13,6%.Покрај тоа, PV сечилата можат синергистички да ја користат обновената топлина за да генерираат дополнителна топлина и свежа вода во исто време во еден модул, во голема мерка зголемувајќи ја целокупната ефикасност за користење на сончевата енергија од 13,2% на над 74,5% и да генерира над 1,1L/ ч ./ м2 чиста вода.
Време на објавување: 29.08.2023